6. DİREKLER

Direklerin Yapıldıkları Malzemelere Göre Sınıflandırılması

Direkler, yapıldıkları malzemelere göre 3 gruba ayrılır:

a) Ağaç direkler

b) Beton direkler

c) Demir direkler

1

2

a) Ağaç Direkler

Köknar, ardıç, karaçam, ladin gibi ağaçlardan yapılan direk

çeşididir. Hava şartlarından ve haşerelerden olumsuz

etkilendikleri için özel işlemlere tabi tutulurlar. Bu işlemler ağaç

direği bakır sülfata batırmak veya katranlamaktır.

Mekanik dayanıklılık, ağaç direkler için sınırlıdır. Bu sebeple

direkler arası uzaklık kısa seçilmeli ve hattın gerilimi yüksek

olmamalıdır. Küçük yerleşim merkezlerinde hâlâ ağaç direkler

enerji taşınmasında kullanılmaktadır.

Ağaç direklerin temeline beton dökülmez. Taş ve toprakla temelsıkıştırılarak direk dikilir. Eğer temele beton dökülür ise direğe gelentepe kuvvetlerinde direk, temel üst noktasından kırılabilir. Ayrıcadireğin dibi zamanla çürüyebilir. Bunu önlemek için enjeksiyonla direkdiplerine (temele) ilaçlama yapılmalıdır. Eğer direk temeline betondökülürse direğin temelini bir miktar açmak ve ilaçlamak mümkünolmaz.

Ağaç direkler, normal taşıyıcı ve köşede taşıyıcı direk olarak kullanılır.Yağmur ve kar sularının direğe zarar vermesini kısmen de olsaönlemek için direk tepesi 45 derece açılı olarak kesilir. Standart ağaçdirek boyları, 8- 8,5- 9- 9,5- 10- 10,5- 11 - 11,5- 12- 12,5- 13-13,5metredir.

Ağaç direkler üzerinde iletkenlerin taşınması için izolatörlerdoğrudan direğe takılabilir veya direkler üzerine monte edilenkonsollara sabitlenen izolatör yardımıyla taşınır. Ağaç direklerdikildikten sonra payanda (dayanak) veya çelik halatlarla (lente)desteklenmelidir.

Ağaç direkler; Hafif (H), Orta (O), Ağır (A) tiplerinde yapılırlar. Sembololarak (10-H) şeklindeki gösterim; boyu 10 m olan hafif ağaç direkanlamını taşır. Tepe kuvvetini artırmak için çift direk halindekullanılabilirler. Bu durumda kullanılan semboller; HÇ (Hafif Çift), OÇ(Orta Çift), AÇ (Ağır Çift) şeklindedir.

Not: Payanda veya lente, direğin tepe kuvvetini artırmak için değil;belirli bir yöne doğru sürekli zorlanan köşe noktalardaki ağaçdireklerin, esnemelerini ve eğilmelerini engellemek üzere destekamacıyla kullanılır.

4

5

Şekil. Ağaç direkler: a) Lenteli, b) Çift kirişli, c) Payandalı, d) A direk, e) Çift direk

6

Diğer direklere göre üstünlükleri ve olumsuzlukları şöyle sıralanabilir:

Üstünlükleri:

• Ucuzdur

• Hafiftir

• Taşınmaları ve dikilmeleri kolaydır

• Esnek oldukları için kolay kırılmazlar

• Boyama masrafları yoktur

• Kaçak akımlar açısından daha güvenilir durumdadırlar

Olumsuz yanları:

• Ömürleri kısadır

• Tepe kuvvetleri azdır

• Esnek oldukları için sehim değişebilir

• Yıldırım düştüğünde yanabilirler

• YG ’de kullanılamazlar

7

b) Beton Direkler

Direk kalıbı içerisine yerleştirilen ızgara şeklindeki demir iskeletile kum, çimento, su ve çakılın uygun oranlarda karıştırılmasıylaelde edilen harcın kalıba dökülmesiyle yapılırlar. Santrifüj(savurma) betonarme (SBA) ve vibre (titreşim) betonarme (VBA)direkler olarak iki tiptir. Beton direkler, 150-3500 kg arasında tepekuvvetli olarak yapılabilmektedir. Direk uzunlukları

8 m ’den 14 m ’ye kadar 0,5 m aralıkla,

14 m ’den 23 m ’ye kadar 1 m aralıkla artar.

AG şebekelerinde 10 m ‘ye kadar olanlar kullanılır.

Vibre beton direklerin kesiti dikdörtgen şeklindedir, santrifüjbeton direklerin kesiti ise daire şeklindedir.

8

Tek santrifüj

Asimetrik vibre

Çift santrifüj

Çifte vibre

Şekil. Beton direkler

9

Şekil. Beton direk çeşitleri

10/1.5 : Boy 10m

Rüzgarsız tepe kuvveti 1.5x100 kg

12/4 : Boy 12m

Rüzgarsız tepe kuvveti 4x100 kg

10

13/15 : Boy 13m

Rüzgarsız tepe kuvveti 15x100 kg=1500 kg

11

Beton direklerin avantajları:• Beton direkler demir direklere göre daha ucuzdur, • Uzun ömürlüdür, • Bakım gerektirmez.• Tepe kuvvetleri büyüktür, • Atmosferik olaylardan fazla etkilenmez.• Kaçak akımlara karşı güvenlidir.

Beton direklerin dezavantajları:• Kırılgan olduklarından taşınırken dikkatli olunmalıdır.• Ağır olduklarından taşınması ve montajı zordur.

12

c) Demir DireklerHer türlü gerilim kademesinde kullanılabilen, demir çeliktenyapılmış direklerdir. İki şekilde imal edilirler:• Boyalı-kaynaklı: AG ve OG ‘de kullanılan A tipi ve kafes

direklerde,• Galvanizli-cıvatalı: YG ve ÇYG ‘de ve kimyasal etkilere maruz

kalınan yerlerde kullanılır.I, U ve L şeklinde profil demirlerinden imal edilirler.

8 cm

8 I

10

cm

10 U

Şekil. Demir direklerde kullanılan I, U ve L profil tipleri

Kafes tipi demir direkler, L demirinden yapılırlar. Sembol olarak

K1-K2-K3-K4-K5 ve K1k-K2k-K3k-K4k-K5k şeklinde gösterilirler. K (kafes)

harfinin indis rakamı 1000 ile çarpılırsa, kgk olarak direğin tepe

kuvveti bulunur.

A-Tipi: (10 m)

8I-10I-12I

6.5U-8U-10U-12U

Kısa Direk Tipi: (9.5 m)

8Ik-10Ik-12Ik

6.5Uk-8Uk-10Uk-12Uk

Demir direkler aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir:

a) A-tipi direkler: AG ve OG

b) Kafes tipi direkler: AG ve OG

c) Putrel (Pilon ve Çatal Pilon) direkler: YG ve ÇYG

d) Boru direkler: Aydınlatma (çevre, yol, kavşak aydınlatmaları)

e) Galvaniz direkler: Aydınlatma (çevre, yol, kavşak aydınlatmaları)

14

15

Şekil. Demir direkler

Demir direklerin avantajları:

• Tepe kuvvetleri büyüktür,

• Ömürleri uzundur.

• Onarımları kolaydır,

• Parçalara ayrılabildiği için taşınmaları ve montajları kolaydır.

Demir direklerin dezavantajları:

• Maliyeti yüksektir ve bakımları masraflıdır.

• Kaçak akımlara karşı çok güvenli değillerdir,

• Hava şartlarından etkilenir.

16

Direklerin Görev Bakımından SınıflandırılmasıDirekler, iletim ve dağıtım hatlarında yaptıkları görevlere göre 5 grubaayrılabilir:1) Taşıyıcı direkler : (a) Normal taşıyıcı

(b) Köşede taşıyıcı2) Durdurucu direkler : (a) Normal durdurucu

(b) Köşede durdurucu3) Ayırım (Branşman) direkleri4) Son (Nihayet) direkler5) Özel Amaçlı Direkler : (a) Müşterek direkler

(b) Transformatör direkleri(c) Ayırıcı direkleri(d) Aydınlatma direkleri(e) Atlama direkleri

17

Normal Taşıyıcı (T) Direkler

Hattın doğrusal olarak geçtiği, yani açı yapmadığı ve iletkenlerin izolatörleretaşıyıcı bağ ile bağlandığı direklerdir. Hava hatlarında durdurucu direklerarasında iletkeni taşımak yani iletkenin ağırlığını tutmak amacıyla kullanılandireklerdir.

18

E.N.H.T T T T

Şekil. Normal taşıyıcı direk.

Köşede Taşıyıcı (KT) Direkler

Bu tip direkler, hattın açı oluşturduğu noktalarda kullanılan,iletkenlerin izolatörlere yine taşıyıcı bağ ile bağlandığıdireklerdir. Hat zincir izolatörlü ise, rüzgarsız havada izolatörtam düşey olarak değil, açının yönüne göre direğin içine veyadışına doğru düşeyden sapmış bir durumda bulunur. YG veÇYG ’li hatlarda bu tip direkler, 180o ’ye yakın küçüksapmalarda (174o ’den büyük açılarda) kullanılabilir.

19

E.N.H.T T KT

T

T

α sapma açısı küçük

E.N.H.

Şekil. Köşede taşıyıcı direk.

Normal Durdurucu (D) Direkler

Hattın doğrusal olarak geçtiği, yani açı yapmadığı, ancak iletkenlerinizolatörlere durdurucu bağ ile bağlandığı direklerdir. Durdurucu direk, sahipolduğu büyük tepe kuvveti sayesinde, bulunduğu noktada hattı sabit vesağlam tutar.

Şekil. Normal durdurucu direk.

20

Durdurucu bağTaşıyıcı bağ

YG ve ÇYG hatlarında, uzun bir mesafe boyunca hat doğrusal olarakgidiyorsa, tüm direklerin taşıyıcı olması, pratik olarak mümkün değildir.Çünkü,

• Çok uzun mesafede direkler üzerine iletken çekme işi zorlaşır.

• Hattı oluşturan iletkenlerden biri/birkaçı, herhangi bir neden kopacakolursa ve diğer taraftaki iletken/iletkenler diğer tarafta oluşan çekmekuvvetinin etkisiyle taşıyıcı bağdan kurtulamazsa, bu durumda taşıyıcıdirekler tek taraflı çekme kuvvetine dayanamayıp kırılabilirler. Bukırılma, art arda gelen diğer taşıyıcı direklere de yansıyabilir. Böyle birarıza, hattın tek taraflı çekme kuvvetlerine dayanabilen durdurucudirek yardımıyla etkisiz hale getirilebilir.

21

Yukarıda sayılan nedenlerle, YG ve ÇYG hatlarında ortalama1500 m’de bir (veya 7 direkte bir) durdurucu direk kullanılmasıgereklidir. Ancak hat sık sık açı yapıyorsa ve bu noktalardaköşede durdurucu direk kullanılmışsa, bu direkler de aynıgörevi yapacağından, ayrıca normal durdurucu kullanmayagerek olmaz.

AG tesislerinde ise, durum biraz farklıdır: Bir AG şebekesinderadyal olarak beslenebilecek optimum uzunluk 300 mcivarındadır. Ayrıca hattın çeşitli sokaklara ayrılmasıdolayısıyla, sık sık iletkenleri durdurucu bağ ile bağlı olanayırım direkleri kullanılmaktadır. Bu sebeple AG hatlarındadurdurucu direk kullanmaya pek gerek duyulmaz.

22

Köşede Durdurucu (KD) Direkler

Hattın büyük açı (20o ’den büyük) yaptığı köşe noktalarında kullanılanaynı zamanda iletkenlerin her iki yönde durdurucu bağ ile bağlandığıdireklerdir. Normal durdurucular gibi tepe kuvveti yüksek olup,bulunduğu noktada hattı sabitleyip tutar.

Şekil 6.16. Şekil 5.14 Köşede durdurucu direk

23

E.N.H.T T KD

T

T

α sapma açısı büyük

E.N.H.T

Branşman Direkleri

Hava hatlarında taşıyıcı ve köşede taşıyıcı durumda olan direklerden birveya iki yönde kol hattı ayrılıyorsa bu durumdaki taşıyıcı ve köşedetaşıyıcı direklere branşman direkleri denir.

Son (Nihayet-N) Direkler

Hattın başında ve sonunda bulunan, tepe kuvveti yüksek ve iletkenlerin izolatörlere durdurucu bağ ile bağlandığı direklerdir.

Şekil. Nihayet direği

24

E.N.H.T DT T NTN

Tevzi (Dağıtım) Direkleri

Enerji nakil hava hatlarında ikiden fazla nihayet (durdurucu) bağı ile bağlı olanhatların tevzi edildiği yani kollara ayrılarak dağıtımının yapıldığı direklere denir.Direkteki hatlardan kesiti en büyük olan hat, ana hat olarak kabul edilir. Bunundışında kalan diğer hatlar bu ana hattın birer branşmanı veya kolu durumundadır.

Şekil. Tevzi direği

25

Müşterek Direkler

İki farklı gerilim kademesine sahip hava hatlarını üzerinde taşıyan direklere müşterek(ortak) direk denir. Farklı gerilimlere sahip hatlar, YG/OG veya OG/AG olabilir.Uygulamada, daha ziyade OG/AG hatlarını birlikte taşıyan müşterek direklerkullanılmaktadır. OG/AG müşterek hattı uygulamasında ağaç, beton veya demirmüşterek direkler kullanılabilir.

Şekil. AG ve OG hattını taşıyan müşterek direk26

Geçit (Atlama) Direkleri

Enerji nakil hattı boyunca yer alan boğaz, nehir, vadi gibi büyük ve özeldurumdaki açıklıkları geçmek amacıyla kullanılan özel üretim direklerdir.

Şekil. Geçit direği

27

Şekil. 154 kV 1.Boğaz Atlama 28

Ülkemizdeki ilk uygulama, İstanbul Boğazı’ndaki 154 kV’luk I. Boğaz Atlama

Hattı’dır

Hattın ve direklerin özellikleri:

• Gerilim : 154 kV

• Enerji iletim kapasitesi : 360 MVA (çift devreli hat)

• Direk boyu : 113 m

• Direk ağırlığı :180 ton

• Direk açıklığı : 1599 m

• Maksimum sehim : 114 m

380 kV olarak tesis edilen II.Boğaz Atlama hattı ise, 2800 MVA iletimkapasitesine sahiptir (çift devreli hat) ve direkler arası açıklık 1750 m ’dir.

29

Transformatör Direkleri

OG/AG şebekelerinde kullanılan dağıtım transformatörleri değişik güçlerde imaledilirler. Standart değerler; 25-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-635-800-1000-1250-1500… kVA şeklindedir. Bu transformatörlerden gücü 400 kVA’ya kadar olanlar, direk üzerine yerleştirilerek kullanılabilirler. Bu, küçük yerleşimbölgelerinde ve köy beslemelerinde basitliği ve ucuzluğu nedeniyle tercih edilen,yaygın bir uygulamadır.

Şekil. Transformatör direği30